Найден газ, который защищал древнюю Землю от замораживания и тем самым способствовал зарождению жизни. Объяснение давней загадки выдвинули специалисты из исследовательского центра Эймса (Ames Research Center).
Учёные долгое время ломали голову над так называемым парадоксом слабого молодого Солнца (Faint young Sun paradox). Когда Земля родилась 4,5 миллиарда лет назад, наша звезда освещала её куда слабее, чем сейчас. Два миллиарда лет назад наша планета всё ещё получала лишь 80% той солнечной энергии, что имеет сейчас.
Всё бы ничего, но если Земля в те времена имела примерно такой же баланс тепла, как сейчас, то получается, что большая часть планеты была заморожена, а значит, невозможно было и зарождение жизни. Однако это предположение не соответствует геологическим данным, которые свидетельствуют о влажном и тёплом климате.
Непонятно, что же согревало Землю. Ранее выдвигались предположения, что за тепло отвечали высокие концентрации аммиака или же углекислого газа. Но их по всем прикидкам было недостаточно для должного эффекта.
В своей статье, опубликованной в журнале Nature Geoscience, Колин Голдблатт (Colin Goldblatt) и его коллеги предложили другого кандидата.
Учёные проверили изотопный состав осадочных и горных пород. Азот, который был когда-то в атмосфере, и тот, что всегда был захоронен в почве, отличаются по этой «подписи». Оказалось, что со времён архея (3,8–2,5 миллиарда лет назад) значительное количество атмосферного азота было заточено в осадочных породах и камнях.
Это навело учёных на мысль, что земные кора и мантия хранят в себе почти в два раза больше азота, чем нынешняя атмосфера Земли. А между тем того излишнего давления, которое мог бы организовать этот газ, будучи свободным, хватило бы по крайней мере на частичный согрев планеты (на 4,4 °C) и избавление от обледенения.
«Нас вдохновила Венера», — поясняет Голдблатт. У этой планеты экстремальное количество парниковых газов, и азота гораздо больше, чем у Земли. И хотя азот сам по себе не является парниковым газом (он составляет примерно 75% нашей атмосферы), его дополнительное давление повышает количество тепла, поглощаемое нижними слоями атмосферы (его поставляют солнечные лучи, отражённые от поверхности Земли).
Этот процесс усугубляет парниковый эффект. 2,5 миллиарда лет назад углекислого газа в «газовом одеяле» Земли было примерно в 25 раз больше, чем сейчас. Компьютерные модели, построенные учёными, показали, что температура при условии ещё и удвоения количества атмосферного азота должна была быть на 12-15 градусов выше, чем без этого добавочного газа. Вот и объяснение парадокса. И хотя пока перед нами лишь одна из возможных версий, она выглядит вполне убедительной.
Кстати, не так давно научная группа из Калифорнийского технологического института (Caltech) предположила, что постепенное падение атмосферного давления снижает парниковый эффект. Это, мол, спасёт Землю от перегрева в будущем. Может, именно такой механизм тонкой подстройки сохраняет и другие миры, давая возможность появлению и существованию на них жизни, подобной нашей.
Узнайте также о том, как атмосфере вернули 300 миллионов лет без кислорода и что будет через сто миллионов лет, когда на Земле не останется CO2, а ещё, почему наша планета всё же неблагоприятна для жизни. Кстати, недавно были пересмотрены условия для жизни в первом океане.
